Домашнее задание по курсу Детали машин 2

Домашнее задание по курсу «Детали машин» № 2 «Проектировочный расчет закрытой зубчатой передачи»

1. Выбор материала для шестерни и зубчатого колеса редуктора Нагружение шестернибольше, чем у зубчатогоколеса, т. к. число циклов нагружений зубьев шестерни больше, у колеса, чем поэтомутвердостьшестерни должна быть выше твердости зубчатого колеса 50 единиц. 20 - на Материалыи термообработку назначают соответствии стандартамипо в со таблицам.

Характеристики материалов зубчатой передачи № Марка Сечение НВ, Наименование ТО стали заготовки Н/мм 2 в , т , -1 , МПа МПа 1 Шестерня ? ? 2 Зубчатое колесо ? ?

2. Определение коэффициента долговечности: ? 2. 1. Рассчитываем эквивалентное число циклов контактных напряжений: эквивалентным называютнекоторое расчетное число циклов, котороепри действии постоянной нагрузки, равной максимальной нагрузке рассчитываемой передачи, дало бы тот же эффект по пределувыносливости рабочих поверхностей зубьев, который дает в течениефактического числа циклов действительная переменная нагрузка передачи.

2. 2. Рассчитываем базовое число циклов контактных напряжений: базовое число циклов контактныхнапряжений перегиба до кривой усталости (гиперболы), соответствующее длительному пределу выносливости при контактных напряжениях.

2. 3. Окончательный выбор коэффициента долговечности: Далее необходимо рассмотреть следующие условия: Если NHE < NHO , то Если NHE > NHO , то σ σОН NН 0 NНE N

3. Определение допускаемых контактных напряжений: H limb - пределконтактнойвыносливости зубьев для колесаи шестерни, формула выбирается таблицы в соответствии маркойматериала, термообработкой из с и твердостью материала:

ZR = 1 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности; SH = 1 , 1 – коэффициент безопасности для объемно упрочненных зубьев; – коэффициент долговечности. §для прямозубых за допускаемое колес контактное напряжение меньшее берут значение. H ; §для косозубых шевронных за допускаемое и колес контактное напряжение берут H = 0, 45(σН 1 + σН 2). [ H ]= … МПа

4. Определение коэффициента нагрузки при расчете на контактную вынослив выносли Так как на данномэтапе нам не известны параметрызубчатого зацепление, мы то выбираем коэффициент нагрузки из следующего интервала: кн= (1, 3 – 1, 5) кн= 1, 3

5. Определение межосевого расстояния: к = 270 – для косозубых передач; к = 315 – для прямозубых передач; u – передаточное число, выбирается из стандартного ряда (домашнее задание ψа=0, 315 – коэффициент ширины колеса, для симметричного расположения; – расчетный момент, м. Н

Подставляем значения формулуи получаем все в расчетное значение межосевого расстояния, затем округляем данное значение до стандартного по ГОСТ 21 1 -й, предпочтительный 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; ряд: 200 500; 630; 800. 2 -й ряд: ; 140; 180; 225 ; 280; 355; 450; 560; 710; 900. 90 а. W = … мм

6. Определение основных параметров зубчатого зацепления: 6. 1. Определение типа передачи (по скорости): V ≤ 3, 5 - применяем прямозубые передачи ; V >3, 5 - применяем косозубые передачи. Если предварительное допущение виде передачи о неверно, находим межосевое расстояние применяя иной коэффициент продолжаем и расчет геометрических параметров.

6. 2. Определение модуля зацепления: Стандартные значения: 2; 2, 25; 2, 75; 3; 3, 5; 4; 4, 5; 5. mn= … , мм 6. 3. Определяем угол наклона зубьев: Угол наклона зубьев для косозубой передачи выбирают =8 18 0 в пределах Угол наклона зубьев прямозубой передачи =0 0

6. 4. Определение числа зубьев шестерни и колеса: Округляем полученные результаты до целых значений, числазубьев могут быть не дробными. Проверяем расчет:

6. 5. Уточняем угол наклона : 6. 6. Определяем торцовый модуль зацепления: Модуль торцевой определяют через уточненный угол наклона, мм:

6. 7. Определяем ширину зубчатого колеса и шестерни, мм: 6. 8. Определяем диаметры делительныхокружностей шестернии колеса, с точностью до сотых долей, мм: При расчете прямозубой передачи используют модуль нормальный mn. После расчета делительных окружностей делают проверочный расчет:

6. 10. Расчет размеров зубьев для зубчатого колеса и шестерни: Высота головки зуба, мм: Высота ножки зуба, мм: Высота зуба, мм:

6. 11. Расчет диаметров выступов и впадин зубчатого колеса и шестерни: Диаметр вершин, мм: Диаметр впадин, мм:

6. 12. Расчет угловых скоростей: Уточняем передаточноечисло, разница между выбранным стандартным значением передаточного и полученным должна числа не быть больше 2% :

Основные параметры закрытой зубчатой? передачи ? ? ? ? ? ? ?

7. Проверочный расчет тихоходной ступени: Проверочный расчет выполняетсядля тихоходной ступени, как наиболее нагруженной. 7. 1. Проверка зубьев на выносливость по контактным напряжениям: – расчетный момент, м Н

7. 2. Уточняем коэффициент нагрузки: КНα – коэффициент распределения нагрузки между зубьями; КНα = 1 - для прямозубых колес. Значение. Нα для косозубых и шевронных передач определяем из таблицы: К Окружная скорость , V м/с Степень точности по нормам плавности 1643 -81) (ГОСТ 5 6 7 8 9 2, 5 1, 00 1, 01 1, 03 1, 05 1, 13 5 1, 00 1, 02 1, 05 1, 09 1, 16

КНβ – коэффициент концентрации нагрузки ширине по венцазубчатого колеса выбираем из таблицы: Твердость НВ Расположен ие зубчатых поверхностей зубьев колес относитель ≤ 350 > 350 но опор Симметрич 1, 0… 1, 15 ное 1, 05… 1, 2 5 Несимметр 1, 10… 1, 25 ичное 1, 15… 1, 3 5 Консоль 1, 20… 1, 35 1, 25… 1, 4 5

КНV – динамический коэффициент определяют зависимости степени в от точности передачи, окружной скорости и твердости рабочих поверхностей. Степень Твердость на точности по поверхности ГОСТ 1643 зубьев колеса -81 8 Значения. НV при. V , м/с К 1 2 4 6 8 10 ≤ 350 НВ Примечание. числителе В приведены значения прямозубых, знаменателе для в – косозубых зубчатых колес.

7. 3. Рассчитываем отклонение величины действительногоконтактного напряжения от допускаемого: По принятым общем в машиностроении нормамдля σН допускается отклонение 5%. ± Если отклонения выходят за указанные пределы, размеры другие то и параметры передачи необходимо откорректировать. При больших отклонения порядка ± 10… 15% можно рекомендовать: в небольших пределах изменитьширину колесаb 2 (приперегрузках увеличить, – при недогрузках – уменьшить).